题目内容
【题目】已知函数f(x)= ,g(x)=x2+2mx+
(1)用定义法证明f(x)在R上是增函数;
(2)求出所有满足不等式f(2a﹣a2)+f(3)>0的实数a构成的集合;
(3)对任意的实数x1∈[﹣1,1],都存在一个实数x2∈[﹣1,1],使得f(x1)=g(x2),求实数m的取值范围.
【答案】
(1)证明:f(x)的定义域为R,设x1、x2是R上任意两个值,且x1<x2,则 ,
∵x1<x2,∴ , , ,∴f(x1)﹣f(x2)<0,
∴f(x)在R上是增函数
(2)解:∵ ,∴f(x)在R上是奇函数,
∵f(2a﹣a2)+f(3)>0,∴f(3)>﹣f(2a﹣a2)=f(a2﹣2a),
又∵f(x)在R上是增函数,∴a2﹣2a<3,
解得﹣1<a<3,∴所求实数a构成的集合为 {a|﹣1<a<3}
(3)解:∵f(x)在R上是增函数,∴当x1∈[﹣1,1]时,f(x1)∈[f(﹣1),f(1)],即 .
设g(x)在[﹣1,1]上的值域为B,则由题意可知AB.
∵ ,∴ ,解得 或 ,
①当 时,函数g(x)在[﹣1,1]上为减函数,所以 ;
由AB得 ,解得 .
②当 时,函数g(x)在[﹣1,1]上为增函数,所以 ,
由AB得 ,解得 .
综上可知,实数m的取值范围为 或
【解析】(1)设x1、x2是R上任意两个值,且x1<x2 , 求得∴f(x1)﹣f(x2)<0,可得f(x)在R上是增函数.(2)先证明f(x)为奇函数,不等式即f(3)>﹣f(2a﹣a2)=f(a2﹣2a),再利用f(x)在R上是增函数 可得a2﹣2a<3,由此求得a的范围.(3)利用f(x)的单调性求得A,设g(x)在[﹣1,1]上的值域为B,则由题意可知AB,分类讨论求得B,从而求得实数m的取值范围.
【考点精析】解答此题的关键在于理解函数单调性的判断方法的相关知识,掌握单调性的判定法:①设x1,x2是所研究区间内任两个自变量,且x1<x2;②判定f(x1)与f(x2)的大小;③作差比较或作商比较,以及对函数单调性的性质的理解,了解函数的单调区间只能是其定义域的子区间 ,不能把单调性相同的区间和在一起写成其并集.